材料科学与工程学院毕业论文（设计） 3. 城市污水处理系统的设计（一）
（2） 具体计算
① Q=243L/s，吸水管选用DN=500mm的铸铁管，压水管为DN=400 mm的铸铁管。
4Q4?0.243V压?2??1.93m/s2?d3.14?d
查手册1知：1000i=18.2 4Q4?0.243 V吸???1.24m/s22?D3.14?0.5查手册1知：1000i=5.58
水泵进出口径分别为300mm，250mm. ② 吸水管路损失
V压水口?V吸水口4Q4?0.243??3.43m/s?D23.14?0.324Q4?0.243???4.96m/s?D23.14?0.252吸水管上有：一个喇叭口Dg=700mm,ξ1=0.1； Dg500的闸阀一个，ξ2=0.06，Dg300的90°弯头一个，ξ3=0.52；Dg500?300的偏心渐扩管一个，ξ=0.20，直
4
管部分长度为1.5m
(0.06?0.1)?1.282?(0.2?0.52)?3.52 h局部???0.463m2g2?9.8
设吸水管直管部分长度为1.5m，则 h沿程=i?L=2.33?3/1000=0.00 吸水管总损失
h=0.463+0.009=0.472m;
③ 压水管路损
压水管上有：Dg250?400的渐缩管一个，?1=0.24; Dg400 的截止阀一个，?2=2.5；Dg400 的闸阀一个，?3=0.07；Dg400的90°弯头两个，?4=0.60；
设压水管管长8m，则
h沿程=i?l=8?18.2/1000=0.15m 压水管总损失 h=1.70+0.150=1.850m ④ 水泵扬程校核
H=H静+∑h+1.0=0.472+1.850+15.84+1=18.16﹤22.5m
2?v?(0.58?0.24)?52?(0.6?0.07?2.5)?22h局???1.702?g2?9.8?v12 29
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所选水泵扬程为27.5-22.5m，能够满足需求，故选泵合适。 3.4.5 集水池
（1）集水池形式：
污水泵站的集水池宜采用敞开式，本工程设计的集水池与泵房和格栅共建，属封闭式。
（2）集水池的通气设备
集水池内设通气管，通向地外，并将管口做成弯头或加罩，以防止雨水及杂质入内
（3）集水池清洁及排空措施
集水池设有污泥斗，池底做成不小于0.01的坡度，坡向污泥井，从平台到底应设供上下用的扶梯，台上应有吊泥用的梁沟滑车。 （4）集水池容积计算
① 集水池容积按一台泵5分钟的流量设计：
V?243.0?5.5?60?1000?80.19m3取80m3
② 有效水深采用2.5m，则：集水池的面积为：F=32 m2 （5）集水池的排砂
污水杂质往往发表沉积在集水池内，时间长腐化变臭，甚至堵塞集水坑，影响水泵正常吸水，因此，在压水管路上设有压力冲洗管D=100 mm伸入集水坑，定期将沉渣冲起，由水泵抽走集水池可设连通的两格，以便检修。 3.4.6 水泵机组基础的确定和污水泵站的布置 （1）水泵机组基础的确定
机组安装在共同基础上，基础的作用是支撑并故定机组，使之运行稳定。不致发生剧烈震动，更不允许发生沉降，对基础的要求：
①坚实牢固，除能承受机组静荷载外，还能承受机械振动荷载。 ②要浇制在较坚实的地基上，以免发生不均匀沉降或基础下沉。
（2）水泵基础深度的计算
查手册，算得水泵机组基础尺寸为1200?1200 mm，机组总重量W=800 kg，基础深度H可按下式计算：
3.0?W H?LB?式中：L——基础长度，m； B——基础宽度，m；
γ——基础所用材料的容重，混凝土基础γ=2400 kg； W——机组总重量，kg； 则：
H?3.0?2570?2.14m?0.7m1.2?1.2?240030
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（3）污水泵站的布置
因为所选用的台数多于4台，所以泵房采用矩形，泵房内泵采用横向排列，这样随增加了泵房的长度，但由于立式泵占地面积小、跨度小、水力条件好、节省电耗。
① 进水侧基础与墙壁的净距为1.5 m； ② 基础尺寸为1200?1250mm； ③ 基础间净距为1.5m； ④ 出水侧基础与墙壁的净距为2m; ⑤ 泵房尺寸为21200?7750mm；
3.4.7 泵房高度的确定 （1）起吊设备
最大起升重量为 2570kg,即3吨。选择CD1-3-12D型电动葫芦，其规格见表3-5
表3-5 起吊机选择规格
Table 3-5 lifting machine choose the specifications
型号
起重量 t
CD1-3-12D 功率 kw 4.5
3 转速 r/min 1380
主起升电动机
起升高度 m 12 功率 kw 0.4
起升速度m/min 8 转速 r/min 1380
运行速度m/min 60 功率 kw 0.4
20a～45 转速 r/min 1380
1650 直径 mm 13
6?37+1-1-80-I-b
360
钢丝网
结构
运行电动机
工字梁轨道型号
最大轮压kg
重量 kg
慢速起升电动机
（2） 高度的确定
H=a++b+c+d+e+h
式中：a—单轨吊车梁的高度，取0.1m b—滑车的高度，取0.6m
c—起重葫芦在钢丝绳绕紧状态下的长度，取1080mm
d—起重绳的垂直长度；对于水泵为0.85x=0.85?1080=0.92m;
e—最大一台水泵或电动机的高度；e=J+B+C=0.415+0.658+1.510=2.58m; h—吊起物底部与泵房进口处室内地坪的距离，0.2m。 H=0.1+0.6+1.080+0.918+2.58+0.2=5.48m 则泵房高度
H总=H+室内地坪标高-泵房底部标高
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H总=5.48+285.10-279.413=11.53m≈12m 3.4.8 泵房附属设施及尺寸的确定 （1）水位控制
为适应污水泵房开停频率的特点，采用自动控制机组运行，自动控制机组启动停车的信号，通常是由水位继电器发出的。 （2）计量设备
由于污水中含有机械杂质，其计量设备考虑被堵塞的问题，可采用电磁流量计，采用压水干管的弯头作为计量设备。 （3）排水
在机器间的地板上应设有排水沟和集水坑。排水沟沿墙设置，坡度I=0.01，集水坑平面尺寸为0.5?0.5 m，深为0.5 m在吸水管上接出DN100 mm的小管伸到集水坑内，当水泵工作时把坑内积水抽走。 （4）采光、采暖与通风
集水坑一般不需要采暖设备，因为集水坑较深热量不易散失，且污水温度通常不低于10-20℃，机器间如需采暖时，可采用火炉也可以采用暖气设施。泵房在上层工作间设置窗户，保证有充足的自然采光，检修操作点是采用集中照明。泵房通风主要解决高温散热和空气污染问题，污水泵站的机械间机组台数较多，功率较大，且电机设在底平面以上，除四周设置窗户进行自然通风外，还设置机械通风和通风管。
（5）泵房值班室、控制室及配电间
值班室设在机器间一侧有门相通，并设置观察窗，根据运行控制要求设置控制和配电柜，其面积约为12-18 m2，能满足1-2人值班，因长年运行，因此安装电话。本设计泵房值班室及控制室合建，面积取为3?9 m，配电间尺寸为3?9 m。
（6）门窗及走廊、楼梯
① 门：机器间至少应有满足设备的最大部件搬迁出入的门，宽不小于4 m。取宽2.0 m、高4.0 m，泵房靠近值班室一侧设小门，取门高2.0 m、宽1.0 m，泵房与配电间之间设小门，尺寸与值班室小门相同，配电间通往室外的门也与其相同。
② 窗：泵房于阴阳两侧开窗，便于通风采光，开窗面积不小于泵房的1/5，于两侧设八扇窗，其尺寸为1800?2400 mm。
③ 走道：在泵房四周设走道，走道栏杆高1.0 m，在机器间的一侧设有楼梯，楼梯坡度倾角为1/0.75、宽0.8 m、扶手1.0 m。
（7）卫生
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